功和功率-（2019-2023）中考模擬物理分項(xiàng)匯編解析

PAGE1專題12功和功率（解析版）1．（2022·安徽·統(tǒng)考中考真題）在一次跳傘表演中，運(yùn)動(dòng)員在的時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運(yùn)動(dòng)員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個(gè)整體在該過程中：（1）所受阻力的大??；（2）所受重力做功的功率。【答案】（1）1000N；（2）6000W【解析】解：（1）有題可知，運(yùn)動(dòng)員在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受到的阻力與重力是一對(duì)平衡力，故阻力為（2）重力做的功為所受重力做功的功率為答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率為6000W。2．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，小明在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)，每次引體向上身體上升的高度為握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度。已知小明的體重為500N，握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度為0.6m，完成4次引體向上所用的時(shí)間為10s。求：（1）小明完成1次引體向上所做的功；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率?！敬鸢浮浚?）300J；（2）120W【解析】解：（1）小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度，則所做的功為W=Gh=500N×0.6m=300J（2）10s內(nèi)小明做了4次引體向上，則做引體向上的功率為P=120W答：（1）小明完成1次引體向上所做的功為300J；（2）10s內(nèi)小明做引體向上的功率為120W。3．（2021·安徽·統(tǒng)考中考真題）中國(guó)空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼，單翼的發(fā)電功率可達(dá)9kW，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析“9kW”表示的物理意義是：______。【答案】1s可將9kJ太陽能轉(zhuǎn)化為電能【解析】太陽能電池工作時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，9kW表示1s可將9kJ太陽能轉(zhuǎn)化為電能。4．（2020·安徽·統(tǒng)考中考真題）在車站廣場(chǎng)上，常?？匆娙藗儗⒙眯邪麭平放在拉桿箱A上，如圖甲所示。假設(shè)作用在箱子上的水平推力，F(xiàn)推=20N，A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(1)將旅行包B看成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)，如圖乙所示。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出運(yùn)動(dòng)過程中B的受力示意圖；(2)若10s內(nèi)箱子運(yùn)動(dòng)的距離為8m，求力F推做功的功率?！敬鸢浮?1)；(2)16W【解析】(1)A、B一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即旅行包B靜止在拉桿箱A上，只受到本身豎直向下的重力和拉桿箱對(duì)它豎直向上的支持力的作用，如圖所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率答：(2)若10s內(nèi)箱子運(yùn)動(dòng)的距離為8m，推力做功的功率為16W。5．（2019·安徽·中考真題）如圖所示，水平地面上一個(gè)重為50N的物體,在大小為10N的水平拉力下作用下,向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在5s的時(shí)間內(nèi)通過的距離為2m.求物體運(yùn)動(dòng)過程中（1）所受摩擦力的大小;（2）拉力F做功的功率．【答案】（1）10N（2）4W【解析】（1）用10N的水平拉力，拉著物體向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體處于平衡狀態(tài)，則地面對(duì)物體的摩擦力與拉力是一對(duì)平衡力，大小相等，故f=F=10N；（2）拉力F做的功：=10N×2m=20J，拉力F做功的功率：．1．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）在2023年中考體育考試的跳繩測(cè)試中，小明1min跳了180次，若他的質(zhì)量為50kg，每次跳起的高度為4cm，求：（1）小明跳一次繩所做的功；（2）小明1min內(nèi)跳繩時(shí)的功率?！敬鸢浮浚?）20J；（2）60W【解析】解：（1）跳一次繩所做的功（2）180次跳繩做功小明1min內(nèi)跳繩的功率答：（1）小明跳一次繩所做的功為20J；（2）小明1min內(nèi)跳繩時(shí)的功率60W。2．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，有一輛總重為1.5×104N的汽車，經(jīng)過一段水平路面后，發(fā)動(dòng)機(jī)再以9×104W的恒定功率勻速爬上長(zhǎng)200m、高10m的斜坡，用時(shí)20s。在此過程中求：（1）汽車爬坡時(shí)克服重力所做的功；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功；（3）汽車爬坡時(shí)所受阻力?！敬鸢浮浚?）1.5×105J；（2）1.8×106J；（3）8.25×103N【解析】解：（1）汽車上坡時(shí)克服重力做的功（2）牽引力做的功（3）由能量守恒可知克服阻力做的功為阻力大小為答：（1）汽車爬坡時(shí)克服重力所做的功是1.5×105J；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功是1.8×106J；（3）汽車爬坡時(shí)所受阻力是8.25×103N。3．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）合肥軌道交通5號(hào)線全線長(zhǎng)約40km，列車質(zhì)量大約為3×104kg，行駛過程中列車受到的牽引力為1×104N，全程需要40分鐘。請(qǐng)計(jì)算：（1）若列車與軌道的接觸面積約為500cm2，該列車在平直軌道上靜止時(shí)對(duì)軌道的壓強(qiáng)；（2）若該列車在平直軌道上勻速行駛?cè)蹋瑺恳龣C(jī)車做功的功率。【答案】（1）6×106Pa；（2）1.67×105W【解析】解：（1）列車在平直軌道上靜止時(shí)對(duì)軌道的壓力等于列車重力則列車對(duì)軌道的壓強(qiáng)（2）列車在平直軌道上勻速行駛牽引機(jī)車做功牽引機(jī)車做功的功率為答：（1）該列車在平直軌道上靜止時(shí)對(duì)軌道的壓強(qiáng)為6×106Pa；（2）列車在平直軌道上勻速行駛?cè)?，牽引機(jī)車做功的功率為1.67×105W。4．（2023·安徽合肥·合肥38中?？级＃┕糯o(hù)城河上有座吊橋，它的結(jié)構(gòu)原理如圖所示。把橋面看成是長(zhǎng)為10m，所受重力為3000N的均勻桿AB，可以繞轉(zhuǎn)軸B點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在B點(diǎn)正上方10m處固定一個(gè)定滑輪C，繩子通過定滑輪與桿的另一端A相連。（忽略繩子重力、滑輪半徑和摩擦，=1.4，=1.7）。求：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角，此時(shí)的拉力F1大小；（2）若在10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角，則該過程中人拉力做功的功率?！敬鸢浮浚?）1500N；（2）1050W【解析】解：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角時(shí)，動(dòng)力臂為阻力臂為根據(jù)杠桿平衡的條件可求動(dòng)力為帶入數(shù)據(jù)為解得（2）10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角時(shí)，吊橋重心上升的距離為則拉力做的功為功率為答：（1）若從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成30°角，此時(shí)的拉力F1為1500N；（2）若在10s內(nèi)從水平位置將吊橋勻速拉至與水平面成45°角，則該過程中人拉力做功的功率為1050W。5．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）2022年11月8日，第十四屆珠海航展順利召開。中國(guó)展示了一款彩虹﹣7無人機(jī)，它是一款高空、亞音速、隱形無人機(jī)，起飛最大質(zhì)量13t，最大升限13000m；當(dāng)它以720km/h的速度勻速直線巡航時(shí)，受到的阻力為其最大重力的0.1倍。求：（g取10N/kg）（1）彩虹﹣7無人機(jī)最大質(zhì)量起飛時(shí)，受到的重力G；（2）彩虹﹣7無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率P。

【答案】（1）1.3×105N；（2）2.6×106W【解析】解：（1）無人機(jī)起飛最大質(zhì)量13t，無人機(jī)的重力（2）彩虹﹣7無人機(jī)巡航時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受到的阻力等于其牽引力，受到的阻力為其最大重力的0.1倍，則由可得無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率為答：（1）彩虹﹣7無人機(jī)最大質(zhì)量起飛時(shí)，受到的重力為1.3×105N；（2）彩虹﹣7無人機(jī)勻速直線巡航時(shí)，牽引力的功率為2.6×106W。6．（2023·安徽滁州·統(tǒng)考一模）如圖所示，物體的重力為10N，動(dòng)滑輪的重力為2N，不計(jì)繩重和摩擦，若5s內(nèi)將物體勻速提高1m，求：（1）拉力F做的功；（2）拉力的功率。【答案】（1）12J；（2）2.4W【解析】解：（1）由圖可知?jiǎng)踊喩系睦K子根數(shù)n＝3，繩端拉力為繩子自由端移動(dòng)的距離為拉力F做的功為（2）拉力的功率為答：（1）拉力F做的功是12J；（2）拉力的功率是2.4W。7．（2023·安徽滁州·統(tǒng)考一模）如圖所示的是一款擦窗機(jī)器人。已知擦窗機(jī)器人和它裝的水的總質(zhì)量為4kg，勻速向上運(yùn)動(dòng)的速度為0.2m/s。不考慮擦窗機(jī)器人與窗戶之間的摩擦。（1）擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)過程中的牽引力是多少？（2）擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)100s，其牽引力所做的功和功率分別是多少？【答案】（1）40N；（2）800J，8W【解析】解：（1）不考慮擦窗機(jī)器人與窗戶之間的摩擦，擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到豎直向上的牽引力和豎直向下的重力是一對(duì)平衡力，則擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)過程中的牽引力F=G=mg=4kg×10N/kg=40N（2）擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)100s移動(dòng)的距離s=vt=0.2m/s×100s=20m牽引力所做的功W=Fs=40N×20m=800J牽引力所做功的功率答：（1）擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)過程中的牽引力是40N；（2）擦窗機(jī)器人勻速向上運(yùn)動(dòng)100s，其牽引力所做的功和功率分別是800J和8W。8．（2023·安徽阜陽·統(tǒng)考一模）如圖甲，小馳在做家務(wù)勞動(dòng)時(shí)，用平行于水平地面的力F推沙發(fā)，F(xiàn)的方向始終不變，大小與時(shí)間t的關(guān)系和沙發(fā)速度v與時(shí)間t的關(guān)系，如圖乙所示。求：（1）6~9s內(nèi)沙發(fā)受到地面對(duì)它的摩擦力；（2）已知3~6s內(nèi)沙發(fā)移動(dòng)的距離為0.3m，這段時(shí)間內(nèi)沙發(fā)克服摩擦力做功的功率?！敬鸢浮浚?）80N；（2）8W【解析】解：（1）由圖乙可知6~9s內(nèi)小馳對(duì)沙發(fā)的推力F=80N，由圖丙可知此時(shí)沙發(fā)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可知，地面對(duì)沙發(fā)的摩擦力為f=F=80N（2）由圖丙可知，3~9s內(nèi)沙發(fā)都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，受到摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，因?yàn)閴毫徒佑|面的粗糙程度保持不變，所以3~6s內(nèi)沙發(fā)受到的摩擦力仍為80N，這段時(shí)間內(nèi)沙發(fā)克服摩擦力做的功為W=fs=80N×0.3m=24J則沙發(fā)克服摩擦力做功的功率為答：（1）6~9s內(nèi)沙發(fā)受到地面對(duì)它的摩擦力為80N；（2）這段時(shí)間內(nèi)沙發(fā)克服摩擦力做功的功率為8W。9．（2023·安徽宿州·?？寄M預(yù)測(cè)）汪老師騎摩托車去3km外的加油站加油，已知摩托車的最大輸出功率為6kW，摩托車以最大功率勻速行駛時(shí)受到的阻力為400N，求：（1）摩托車以最大功率勻速行駛時(shí)的速度是多少？（2）以最大功率勻速行駛到加油站的過程中，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是多少？【答案】（1）15m/s；（2）1.2×106J【解析】（1）摩托車勻速行駛時(shí)牽引力和阻力是平衡力，牽引力由可得，摩托車以最大功率勻速行駛時(shí)的速度（2）以最大功率勻速行駛到加油站的過程中，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功答：（1）摩托車以最大功率勻速行駛時(shí)的速度是15m/s；（2）以最大功率勻速行駛到加油站的過程中，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是1.2×106J。10．（2023·安徽亳州·?？家荒＃┤鐖D所示，將底面積為100cm2、質(zhì)量為600g的物塊B疊加在底面積為150cm2、質(zhì)量為2400g的物塊A上，然后一起放置在水平地面上，在水平向右、大小為10N的拉力F作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知30s內(nèi)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)了15m（g＝10N/kg）。求：（1）當(dāng)兩物塊靜止在水平地面上時(shí)，物塊A對(duì)地面的壓強(qiáng)大??；（2）拉力F做功功率大小?！敬鸢浮浚?）2000Pa；（2）5W【解析】解：（1）當(dāng)兩物塊靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力為物塊A對(duì)地面的壓強(qiáng)大小為（2）拉力做的功為拉力的功率為答：（1）當(dāng)兩物塊靜止在水平地面上時(shí)，物塊A對(duì)地面的壓強(qiáng)大小為2000Pa；（2）拉力F做功功率大小為5W。11．（2023·安徽池州·校聯(lián)考二模）如圖所示，固定的斜面長(zhǎng)s=1.2m，高h(yuǎn)=0.3m。沿斜面向上用5N的拉力在2s內(nèi)把一個(gè)重16N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，則物塊受到的摩擦力為________N。

【答案】1【解析】拉力所做的總功為W總=Fs=5N×1.2m=6J此過程所做的有用功為W有=Gh=16N×0.3m=4.8J所做額外功為W額=W總-W有=6J-4.8J=1.2J摩擦力為12．（2023·安徽·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）小軍在整理房間時(shí)，用水平推力推動(dòng)玩具箱使其在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了5m，如圖所示。已知玩具箱的質(zhì)量為20kg，地面對(duì)玩具箱的摩擦力的大小恒為60N，則小軍對(duì)玩具箱做的功為___________J。【答案】300【解析】小軍只在水平方向?qū)ν婢呦渥龉?，玩具箱勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平的推力與摩擦力大小相等為60N，移動(dòng)的距離為5m，所做的功為13．（2023·安徽黃山·統(tǒng)考一模）如圖所示，小芳同學(xué)參加學(xué)校舉行的跳繩比賽，她1min跳了180次，每次跳起的高度為5cm，已知她的質(zhì)量為40kg，她跳繩時(shí)的功率是________W?！敬鸢浮?0【解析】小芳跳180次克服重力做的功她跳繩時(shí)的功率是14．（2023·安徽蕪湖·統(tǒng)考二模）如圖所示，一個(gè)學(xué)生想通過登樓梯來估測(cè)自己的功率。已知樓梯每級(jí)樓梯高度為H，共有N級(jí)樓梯，他自身的質(zhì)量為m